房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

田召

摘 要：本文在簡(jiǎn)單介紹建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化重要意義的基礎(chǔ)上，對(duì)房屋結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)優(yōu)化的相關(guān)概念進(jìn)行了介紹，并從房屋結(jié)構(gòu)選擇、信息化技術(shù)使用以及節(jié)能三個(gè)方面對(duì)房屋建筑的優(yōu)化方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 優(yōu)化方式 節(jié)能 環(huán)保

中圖分類(lèi)號(hào)：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（b）-0064-02

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度以及城市化進(jìn)程的不斷加快，國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)也開(kāi)始進(jìn)入到飛速發(fā)展的歷史時(shí)期，為經(jīng)濟(jì)的繁榮以及人民群眾生產(chǎn)生活水平的提升做出了突出的貢獻(xiàn)。在房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，不僅要保證建筑內(nèi)部空間與結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)配合，而且還要保證房屋安全、實(shí)用，使房屋建筑從整體上更加的經(jīng)濟(jì)、美觀(guān)。由于房屋建筑與使用人員的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，因此，設(shè)計(jì)人員必須要對(duì)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作予以足夠的重視，并根據(jù)房屋的實(shí)際情況與預(yù)算資金消耗找到合適于工程實(shí)際的優(yōu)化方案，實(shí)現(xiàn)多種優(yōu)化方式相互配合，通過(guò)信息化技術(shù)的參數(shù)計(jì)算，配合節(jié)能的先進(jìn)理念，為房屋建筑工程的順利、優(yōu)質(zhì)完工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 房屋結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)優(yōu)化概述

房屋建具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)也往往需要涉及多方面內(nèi)容，從宏觀(guān)的角度來(lái)看，對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化可以大致分為整體結(jié)構(gòu)和局部結(jié)構(gòu)兩種，其中，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：（1）對(duì)房屋建筑的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化；（2）對(duì)房屋建筑的頂部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化；（3）對(duì)房屋建筑總體維護(hù)、細(xì)節(jié)架構(gòu)等系列問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化；（4）根據(jù)房屋建筑的具體特性，放大其基本功能和使用性等要素，對(duì)其資金損耗進(jìn)行控制，提高自身的性?xún)r(jià)比。

在明確房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化的目的基礎(chǔ)上，工作人員應(yīng)充分利用有限的空間資源，有效控制資金損耗，加強(qiáng)提高建筑材料和器械的使用效率，讓房屋建筑更加安全可靠。根據(jù)以往的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)房屋建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化之后，工程損耗可以降低5%～30%左右，因此，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化無(wú)疑具有非常顯著的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益，只有采取積極主動(dòng)的優(yōu)化態(tài)度，才能讓房屋建筑可以更加的經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，使現(xiàn)有資源的使用效益實(shí)現(xiàn)最大化轉(zhuǎn)變。

2 房屋結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)優(yōu)化詳述

2.1 施工概念設(shè)計(jì)

對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的方式多種多樣，針對(duì)不同的房屋建筑選擇相應(yīng)的優(yōu)化方式會(huì)帶來(lái)截然不同的效果，每一種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案都具備自身不可復(fù)制的特點(diǎn)，因此，在房屋建設(shè)當(dāng)中，優(yōu)化設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和思想影響著建筑的優(yōu)化效果，也讓施工概念成為了優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中必不可少的要素。施工概念在建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)方面占據(jù)著非常重要的位置，正確概念的提出需要設(shè)計(jì)人員具有非常豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、具備全面解析建筑方案的能力，以便提出更具針對(duì)性的優(yōu)化設(shè)計(jì)思路。具體來(lái)說(shuō)，施工概念主要涉及以下幾方面內(nèi)容：（1）房屋建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（2）對(duì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的把握；（3）房屋建設(shè)參數(shù)的計(jì)算等。在實(shí)際操作的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)結(jié)合房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)總體方案進(jìn)行綜合分析，最終形成具有針對(duì)性和可操作性特征的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

2.2 概念設(shè)計(jì)的具體使用

提出概念設(shè)計(jì)的意義在于讓房屋建筑在整體結(jié)構(gòu)方面更加的安全，而近年來(lái)國(guó)內(nèi)發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害也讓房屋的抗震性得到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。所以，融入抗震概念是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作中必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容。不過(guò)，我國(guó)的地域遼闊，而且地震災(zāi)害也伴有很強(qiáng)的隨機(jī)性，所以，國(guó)內(nèi)不同地區(qū)對(duì)于房屋的抗震設(shè)計(jì)不盡相同，在實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮到房屋建筑的安全和抗震能力，并在滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求的前提下，盡可能減少項(xiàng)目投入，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。總的來(lái)說(shuō)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作中，概念設(shè)計(jì)扮演著非常重要的角色，是維系工程安全的紐帶。優(yōu)化方案在房屋建設(shè)當(dāng)中遵循的中心思想就是，具備良好的安全系數(shù)，當(dāng)面臨較大地震危害時(shí)，可以保證建筑安全，該中心思想也是理想狀態(tài)下的目標(biāo)。

3 房屋結(jié)構(gòu)相應(yīng)的優(yōu)化方略

3.1 房屋建筑整體結(jié)構(gòu)的選擇

房屋建筑的項(xiàng)目投入與其自身的結(jié)構(gòu)類(lèi)型息息相關(guān)，普通房屋建筑工程的結(jié)構(gòu)類(lèi)型大致可以劃分為以下幾種：（1）抗風(fēng)墻類(lèi)型，該種建筑方式在高層建筑當(dāng)中被廣泛使用，以混凝土的使用為基礎(chǔ)，這種優(yōu)化方式具有非常顯著的特點(diǎn)，自身抗震能力很強(qiáng)，而且鋼筋等材料使用數(shù)量明顯降低；（2）框架類(lèi)型，該種優(yōu)化方式在布局的靈活性以及造價(jià)的低廉性等方面具有很大優(yōu)勢(shì)，但是免不了存在一些缺陷，其柱結(jié)構(gòu)自身的截面大，在面對(duì)地震侵襲的時(shí)候抗震能力相對(duì)比較低；（3）混合結(jié)構(gòu)類(lèi)型，這種混合結(jié)構(gòu)類(lèi)型可以視為上述兩種優(yōu)化方式的綜合體，充分吸收了兩者的優(yōu)勢(shì)，并且適當(dāng)?shù)囊?guī)避了不必要的缺陷，這種方式在日常的工程建設(shè)當(dāng)中被廣泛使用，自身的應(yīng)用性比較強(qiáng)，而且結(jié)構(gòu)布置等方面相對(duì)合理，更重要的是該種結(jié)構(gòu)所具備很強(qiáng)的抗震和抗側(cè)力的能力。

對(duì)于上述三種結(jié)構(gòu)優(yōu)化類(lèi)型而言，或多或少的存在一些不足和缺陷，但是各自的優(yōu)點(diǎn)在不同建筑當(dāng)中都有不俗的體現(xiàn)，因此，在房屋建筑工程實(shí)施之前，需要從不同的角度對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行分析和選擇，要在滿(mǎn)足業(yè)主要求的前提下更符合建筑自身的成本控制，均衡各個(gè)方面的要求，一切以實(shí)際出發(fā)，擇優(yōu)建設(shè)。

3.2 信息化技術(shù)的合理使用

在房屋建筑工程當(dāng)中，很多細(xì)節(jié)因素都會(huì)制約結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并對(duì)整體工程造成影響，為建筑施工帶來(lái)阻力，因此在建筑工程當(dāng)中就需要考慮到更為細(xì)節(jié)的內(nèi)容。在信息技術(shù)非常發(fā)達(dá)的今天，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)信息化技術(shù)的應(yīng)用來(lái)彌補(bǔ)細(xì)節(jié)方面存在的問(wèn)題。例如：通過(guò)一些可以定義施工參數(shù)的電腦軟件，就可以既精準(zhǔn)又快速的完成相應(yīng)任務(wù)。在房屋建筑優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，很多細(xì)節(jié)問(wèn)題在設(shè)計(jì)時(shí)非常容易被人忽略，也容易給房屋建設(shè)帶來(lái)隱患，為了避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)于電腦設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用是必不可少的，這樣不僅可以大幅提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化人員的工作效率，也可以為施工建設(shè)的順利進(jìn)行打下良好的基礎(chǔ)。endprint

在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域，使用最為廣泛的應(yīng)用軟件是TBCAD系統(tǒng)，該軟件通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)方案的詳細(xì)分析，使各種資源有效的結(jié)合在一起，可以更為有效的完成優(yōu)化設(shè)計(jì)。在整體的操作過(guò)程中大致可以分為兩個(gè)部分依次進(jìn)行：（1）對(duì)建筑施工過(guò)程使用到的各項(xiàng)資源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，即使用少的材料，并且達(dá)到最好的效果，讓房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)性能達(dá)到最優(yōu)的配比；（2）可以對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中使用的構(gòu)件強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化，即對(duì)每個(gè)部件當(dāng)中鋼的使用多少與截面的大小進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而達(dá)到質(zhì)量最優(yōu)、成本最低的目的。

3.3 實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化

現(xiàn)在我國(guó)各行各業(yè)都在體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)的思想和理念，在房屋建設(shè)也不例外，但是節(jié)能并不是意味著一直的降低投入，而且通過(guò)綠色建筑的理念，使房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到有效優(yōu)化。首先，為了讓房屋具備良好的采光性，應(yīng)結(jié)合工程所處的地理位置、氣候條件以及當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃的實(shí)際情況與要求，對(duì)建筑的朝向進(jìn)行針對(duì)性選擇，這樣不僅可以保證房屋能夠接受到更為合理的陽(yáng)光照射，也為室內(nèi)通風(fēng)奠定了更為堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。其次，對(duì)于建筑的外貌形狀，盡量避免與寒風(fēng)呈90°角，這種做法不但可以最大程度降低熱量的損耗，而且能夠獲得高效節(jié)能的良好效果。最后，對(duì)于房屋建筑維護(hù)，主要表現(xiàn)在其屋頂、門(mén)以及窗戶(hù)等設(shè)計(jì)，在面對(duì)陽(yáng)光一側(cè)，窗戶(hù)面積應(yīng)盡可能擴(kuò)大，數(shù)量上也應(yīng)盡可能的增多，從而使房屋可以充分的采集到陽(yáng)光；在背光一側(cè)，應(yīng)盡量減少窗戶(hù)的數(shù)量，目的是防止熱量的過(guò)度散失。另外，還要對(duì)門(mén)窗材質(zhì)的選擇予以應(yīng)有的關(guān)注，盡可能提高門(mén)窗的保溫能力。對(duì)于建筑頂棚的設(shè)計(jì)，可以加裝可循環(huán)的水管，以便獲得冬暖夏涼的使用效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化并不是從單一方向即可完成的，需要從多個(gè)方面入手系統(tǒng)的完成，同時(shí)也會(huì)涉及到安全性、合理性和節(jié)能性等多方面問(wèn)題。在條件允許的情況下，應(yīng)盡可能做到對(duì)信息化輔助設(shè)備的合理利用，降低房屋的施工成本，從而使優(yōu)化目標(biāo)能夠得到更好的實(shí)現(xiàn)。需要注意的一點(diǎn)是，在實(shí)際的施工過(guò)程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員的優(yōu)化方案應(yīng)針對(duì)不同建筑需求、地理地貌進(jìn)行差異性選擇，切忌出現(xiàn)生搬硬套以往做法的行為，以保證優(yōu)化方案的科學(xué)性與可行性。

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